久久亚洲精?无码观看不_亚洲女人天堂a在线播放_日本三级xxx_欧美日韩国产乱了伦_999久久网站国产毛片_亚洲精品色欲在线观看_91精品国产综合久久出水夜夜嗨 _男人草女人的视频免费看_AV在线中文字幕不卡电影网_成在人线无码aⅴ免费视频_AV肉动漫3D在线观看_国产成人无码精品91免费_日本中文字幕亚洲乱_亚洲有码无码下载_日本一本二本三区中文字幕

技術文章

Technical articles

當前位置:首頁技術文章海德堡大學新突破:3D打印支架經熱解處理,為肌肉細胞培養(yǎng)提供新平臺

海德堡大學新突破:3D打印支架經熱解處理,為肌肉細胞培養(yǎng)提供新平臺

更新時間:2024-07-22點擊次數:416

增材制造,通常被稱為3D打印,在組織工程領域因其能夠制造具有復雜三維和可定制幾何形狀的合成生物相容性支架而受到了顯著關注。這些支架能夠有效地支持細胞生長和組織形成,其中材料擠出、材料噴射和槽式光聚合在內的3D打印技術已被用于支架的制造。目前,生物打印技術可以直接3D打印細胞,這些細胞被嵌入水凝膠墨水中,能同時保持與解剖結構相似的空間布局。盡管增材制造在支架制造方面取得了快速進展,但仍存在一些挑戰(zhàn)。尤其是在單個制造模式中實現部件大小、打印分辨率、尺寸范圍、結構穩(wěn)定性和生物相容性之間的平衡仍然難以實現。例如,常用的基于注射器的制造方法(如熔融沉積建模和3D生物打印)在制造精度和分辨率方面仍不及其他增材制造技術。雙光子聚合在制造精度和分辨率上達到了很高的水平,使得細胞水平上的支架交互成為可能,但它仍面臨制造效率和構建體積的限制,通常構建體積小于1 mm3。相比之下,立體光刻和槽式聚合技術在擴大制造規(guī)模、提高精度和分辨率方面展現出潛力,但它們所采用的光固化環(huán)氧樹脂作為打印材料,往往對細胞的生物相容性和毒性等方面都表現不佳。


碳,在生物材料支架和生物制造領域展現出巨大的潛力,這得益于其出色的生物相容性、化學穩(wěn)定性以及可調節(jié)的機械和電氣特性。在不同的碳同素異形體中,碳納米管(CNTs)和石墨烯已經成為了非聚合物組織工程支架材料中的熱門選擇,這些材料中還展示了骨骼肌細胞的培養(yǎng)的可能性。然而,由于CNTs和石墨烯的納米材料性質,這些材料不能直接進行增材制造。傳統(tǒng)的3D碳材料結構化方法涉及使用基于模板的方法,可在3D多孔模板上生長或沉積碳納米材料,然后通過腐蝕去除模板材料。這種方法的缺點是3D碳材料的形狀受到支架材料特性的限制。作為替代方案,CNTs和石墨烯可以被整合到聚合物基質中以促進直接3D打印。然而,聚合物復合材料可能會損害原始石墨烯或CNTs的固有生物響應。

此外,將石墨烯或CNTs整合到聚合物基質中主要應用于基于擠出的3D打印,如前所述,這種方法在打印精度和分辨率方面存在不足,通常限制了細胞3D定殖。為了實現與所需組織工程應用相匹配的結構分辨率的3D打印純碳,結構化聚合物前體的熱解提供了一種可行的解決方案。通過結合不同的增材制造過程和后續(xù)的熱解過程,已經證明在不同的長度尺度上可以實現3D結構化熱解碳(PyC)的可行性。例如,雙光子聚合可以制造出具有分辨率高達數百納米的3D結構的PyC。相比之下,立體光刻3D打印的結構尺寸可以從亞100微米到幾毫米。然而,將3D結構的PyC作為細胞3D生長支架的應用仍未被探索。一些研究表明,在骨骼組織工程中使用3D結構的PyC結構具有前景。然而,這些研究中的孔隙大?。?gt;300 μm)在元素之間顯著較大,仍然限制了實現細胞3D定殖。

基于此,來自海德堡大學的研發(fā)團隊設計了一種可變形3D結構的PyC作為潛在的生物材料支架,并研究了它們與骨骼肌細胞的相互作用,以實現細胞的三維培養(yǎng)。該研究以“Microarchitected Compliant Scaffolds of Pyrolytic Carbon for 3D Muscle Cell Growth"發(fā)布在國際期刊《Advanced Healthcare Materials》。

在本研究中,團隊使用摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)3D打印技術(nanoArch® S130,精度:2 μm)制備出主要結構,隨后通過熱解實現了具有與骨骼肌細胞相當可變形PyC支架的尺寸特征。盡管在組織工程應用中通常使用固定的剛性支架,該研究團隊還將開發(fā)一種新穎的概念,用于制造可變形的PyC支架。在這里,“形狀變形"指的是結構通過機械或手動操作改變其空間排列的能力。需要注意的是,PyC本質上具有脆性,限制了其自然形狀變形的潛力。為了克服這一挑戰(zhàn),團隊采用了基于可變形機制設計的方法,以實現PyC結構的可變形能力。

PyC結構熱解過程由于前驅體樹脂的熱化學分解釋放氣態(tài)化合物而導致顯著的幾何收縮。這種收縮使得PyC晶格厚度可以明顯小于制造能力,例如,設計晶格厚度為15微米的結構在熱解后PyC晶格厚度為4.1 ± 0.4 μm。收縮程度取決于前驅體的晶格厚度和熱解溫度。氣態(tài)副產物的釋放通過從表面排氣,因此,較高的表面積導致較高的排氣程度。較小的晶格厚度提供了較高的表面積與體積比,導致較高的收縮程度,例如,當最終熱解溫度為900°C,設計晶格厚度從15到150 μm的收縮率為73 ± 3%到60 ± 2%。另一方面,將熱解溫度從500°C增加到900°C,對于150 μm的晶格厚度,收縮程度從50 ± 3%增加到60 ± 2%。收縮的溫度依賴性主要歸因于溫度范圍內的質量損失。


圖1. 3D打印的具有立方單元晶格的架構,碳化前后的對比。




圖2. 在900°C碳化溫度下制造的3D結構PyC的Raman光譜。




圖3. 用于微機械測試的3D PyC微柱。



熱解碳本質上是剛性和脆性的。由于其固有的剛性,改變PyC材料的幾何形狀具有挑戰(zhàn)性,幾乎是不可能的。為了解決這一挑戰(zhàn),團隊采用了基于可變形機制設計的方法。設計了具有鉸鏈的幾何結構,其中單元通過涉及環(huán)形環(huán)和軸的控制間隙的旋轉關節(jié)連接,從而具有可變形特性,并通過這些旋轉關節(jié)實現形狀變化的能力。


圖4. 通過旋轉關節(jié)設計實現的3D打印可變形結構。



然后,研究團隊在3D打印熱解后的PyC支架中培養(yǎng)了C2C12細胞,以評估其生物相容性和細胞生長的能力。C2C12細胞通常被用作肌肉研究的模型細胞,因為它們具有單核和梭形的成肌細胞,這些細胞后來分化為多核的肌管,模仿體內肌肉纖維的形成過程。通過甲基噻唑藍溴化物(MTT)代謝活性和細胞間接接觸PyC材料的活死染色,團隊檢查了PyC支架的生物相容性,圖5b顯示了500°C、700°C和900°C的PyC結構使用MTT試驗的結果,表明所有結構都是生物相容的。團隊還對骨骼肌細胞間接接觸結構進行了活死染色,以進一步研究PyC材料的生物相容性。用鈣黃綠素/碘化丙啶染色后,測量了活細胞與死細胞的比率,并繪制在圖5a中,用于不同熱解溫度獲得的PyC支架,在結構上并沒有看到對肌肉細胞的毒性跡象。

肌動蛋白纖維顯著影響細胞內的運動能力、細胞附著和機械性能。因此,團隊研究了C2C12細胞在碳格上的細胞骨架排列。圖5c–h中phalloidin的熒光圖像揭示了細胞骨架中密集的絲狀肌動蛋白束。細胞主要覆蓋了結構的邊緣。培養(yǎng)的細胞中的肌動蛋白纖維似乎在細胞骨架中隨機分布。有趣的是,經過七天的培養(yǎng),孔隙中至少填充了43 μm深的骨骼肌細胞,這表明實現了3D定殖,這對于許多組織工程應用是至關重要的。細胞3D定殖進一步通過SEM調查得到證實。圖5i–k展示了經過22天細胞培養(yǎng)的生物混合構建的SEM圖像。細胞覆蓋了PyC支架,并表現出延長的形態(tài),這表明細胞在PyC表面上的優(yōu)先生長。此外,觀察到細胞在孔隙中生長,并在孔隙上橋接,表明PyC支架支持3D骨骼肌細胞生長。


圖5. 3D結構的PyC支架的生物相容性。


骨骼肌細胞支架的關鍵標準之一是它們誘導成肌管形成的能力,成肌管是由成肌母細胞融合產生的多核纖維結構。 因此,團隊通過分析Hoechst和phalloidin染色的細胞核和肌動蛋白纖維的熒光,研究了PyC支架誘導成肌管形成的能力。圖6展示了在不同熱解溫度下制備的PyC支架上形成非常少的成肌管。此外,團隊還在PyC支架上進行了熒光研究,以研究形成的肌動蛋白。這些結果表明,在不同溫度下PyC支架上都形成了成肌管,并且它們在支架表面很好地發(fā)育并隨機定向。


圖6. 熒光圖像顯示了在500°C、700°C和900°C熱解3D結構的PyC上的C2C12細胞。


在3D支架中,細胞遷移和增殖,向內延伸以最終封閉或橋接孔隙,形成類似組織的片狀結構。細胞的集體行為,包括在3D結構中傳播時的速度和最終形狀的橋,取決于孔隙的幾何形狀和大小。例如,在發(fā)展的界面上細胞擁擠或展開取決于初始基質是凹的還是凸的。為了更廣泛地探索C2C12細胞與可變形的PyC結構之間的相互作用,細胞被培養(yǎng)在PyC鏈結構上,這些結構為3D細胞生長提供了各種幾何形狀。通過實驗可以看到,細胞覆蓋了整個鏈結構,包括格構件之間的間隙甚至旋轉關節(jié)內。細胞被觀察到以平坦的片狀而不是聚集體的方式排列,在這些片狀中形成了多個細胞層。隨后,它們利用細胞間連接橋接孔隙,跨越相當大的距離并有效地填充孔隙。


圖7. 熱解后PyC鏈結構上的C2C12細胞的低倍和高倍熒光圖像。


綜上,研究團隊展示了微型結構熱解后的碳結構用于骨骼肌細胞的3D細胞生長。團隊通過利用摩方精密PμSL技術制造樹脂微型結構,然后進行熱解得到3D結構的PyC。除了典型的固定和剛性的3D結構的PyC外,團隊還采用了一種新的設計方法制造了新的可變形3D結構的Pyc。在細胞培養(yǎng)過程中,C2C12骨骼肌細胞表現出對PyC材料的強烈親和力,顯示出良好的生物相容性和細胞增殖。細胞在剛性和可變形的PyC支架中定殖,行成真正的3D細胞定殖。3D結構的PyC進一步導致培養(yǎng)的肌肉細胞中的肌動蛋白纖維沿可變形結構的良好排列。在PyC結構表面也形成了大量成肌管,其形成依賴于與熱解溫度相關的PyC剛度。然而,PyC材料的成肌分化能力在這里并未全部實現,這需要進一步的廣泛研究。

本研究的結果對于利用3D打印的熱解碳結構作為細胞支架具有重要意義,3D結構的PyC對細胞的親和力可能為多功能支架的設計提供新的視角。


se吧提供国产乱老熟视频胖女人| 高清无码一区二区三区| 国内偷拍精品一区二区| 狠狠中文字幕| 翔田千里AV无码秘 三区| 约操熟妇| 国产91会所女技师在线观看| 国内精品伊人久久久久影院会| 翔田千里无码一区| 毛片电影一区二区三区| 午夜视频好爽啊| 六月丁香五月婷婷| 日韩去日本高清在| 精品午夜福利国产一区二区在线观看| 亚洲人妻av| 久久久麻豆精品| 操日韩第| 国产AV色黄看到爽| 黄色无码高清黄色无码网站| 色乱二区| 中文字幕91页| 先锋激情∨在线视频播放| WWW.操逼.COM| 色色丁香| 欧美在线视频99| 男女一级A片大黄,一进一出| 日韩人成网站在线播放| 乱伦1色页| 人妻中文字幕精品无码| 被男人吃奶很爽的毛片| 欧美性生活男人的天堂| 精品国产一区探花在线观看| 综合色99| 人妻久久久| 99亚洲天堂| 丁香五月色情| 农村女一级毛卡片| 五月婷婷六月丁香| 秋霞网无码| 亚洲97成人在线观看| 操逼无码操逼| 亚洲乱色熟女一区| 久久久久久日韩| 人人操人人搞人人草| 日韩A优精品在线观看| 色狠狠 - 百度| 久久夜黄色无码A级大片| 伦伦成年午夜免费视频| 欧亚性爱啪啪| 亚洲欧美国产日本一区二区三区| 免费视频a级毛片免费视频| 丁香五月婷婷基地| 欧美国产精品久久九九| 欧美一二三级精品在线| 四虎影视永久在线免费| 成人网站 免费观看| 女人被添高潮免费视频| 五月天婷婷小说| 国产精品亚洲色婷婷久久久| 国产一级内射无挡观看| 日本成人电影资源网| 不卡啪啪视频| 97超碰人人操人人操| 美女视频尤物网在线看| 日韩 欧美 另类 人妻| 探花激情视频| 一个色导综合| 1024人妻熟女一区二区三区| 久99| 免费视频在线一区二区不卡| www..com操老师| 激情专区综合| 日小BB小视频| 一块操欧美| 日本1区2区不卡视频| 亚洲第一无码播放立川理惠| 日韩欧美性爱电影在线观看| 国产精品网址| 丁香六月激情综合| 中文字幕一区电影在线观看| 91婷婷| 肏逼福利网站| 色情婷婷| 超碰成人最新最好看| 综合久久少妇中文字幕| 国产一区二区三区导航| 人人爱人人乐人人操| 亚洲av无线观看| 色操逼网| 亚洲熟妇一,二,三期| 亚洲一卡2卡3卡4卡乱码网站 | 亚洲成a人片在线观看中文!!!| 无套内射性感少妇视频| 日韩性爱1级片视频| 久久五月综合| 国产精品自拍欧美在线| 日熟女| www超碰| 日韩探花精品在线视频| 三级精品三级在线观看| 九九热超碰| 亚洲中文一区二区三区视频| 天天干干天天干干| 激情五月综合开心五月| 婷婷五月天福利| 无码日韩网站| 国产三级多多影院2022国产AA一级毛片无码| 婷婷亚洲综合| 爱我干综合| 3p国产色噜噜一区| 午夜福利免费精品视频| 日韩综合成人免费视频| 思思视频免费看网站| 日韩成人私密一级精品av| 丁香九月婷婷| 日本一级黄色电影| 亚洲AV无码乱码在线观看性色| 大香网站| 爆操无码| 亚洲成A∨人影院在线欢看| 精品一区二区成人| 91久久精品中文字幕| 人人妻人射| 国产精品999zyz| 日韩亚洲国产视频| 国产中文精品一区二区在线观看| 日韩精品在线观看观看| 岛国毛片在线观看免费| 欧美αv.com| 91强热人妻| 亚洲中文字幕三级在线| 久/久精品99看9| 思思热一热婷婷热一热| av最新免费中文字幕| 精品中文字幕一区二区| 黄片免费看的| 丰满人妻av一区二区三区| 国产精品一区二区 尿失禁| 最近的最新的中文字幕视频| 色婷婷五月综合激情中文字幕| 久久综合激情| 男女性无套 免费九一| 18禁在线视频| 成人性爱美曰韩| 日本中文字幕在线电影| 亚洲婷婷丁香在线| 高潮毛片无遮挡高清免费| 日韩久久.一级黄色片| 最新日韩黄片| 午夜男女爽爽大片免费观看| 亚洲字幕一区二区| www色日本| 婷婷干黄色| 日韩探花精品在线视频| 久久99久久99精品免视看婷婷| J?P?NESEHD熟女熟妇伦| 亚洲精品人妻在线| 国产精品一区二区黄片| 亚洲AV无码秘 蜜桃臀国精产品| 国产精品久久久久久照片| 伦理片秋霞免费影院| 人人操人人插 - 百度 - 百度| 精品一区二区综合熟妇| 密乳视频在线| 中文一区在线视频| 亚洲一区日韩精品中文字幕 | 久久久久久国产精品免费网站| 亚洲色啪| 久干9操| 明星性猛交ⅹxxx乱大交| 黄片com.| 欧美性爱日韩高清| 91GD.COM| 91成人久久| 强奸乱伦AV一天堂网| 免费看一级a性色生活片久久无| 日韩免费簧片| 97色婷婷| 久久婷婷综合国际产色怕| 人人干黄色| 日本久久网| 欧美成人黄网色网站| 欧美日韩国产另类综合| 五月婷婷色| 精品少妇一区二区三区在线视频| 精品国产91av一区二区三区 | 亚洲伊人久久综合97| 亚洲色诱惑| 国模无码一区二区三区在线| AV在线性爱| 超碰日韩人妻| 成人精品无码| 九九热精品| 狠狠色婷婷777| 亚欧高清v| 大伊香蕉在线视频免费| 999亚洲国产视频| 丰满人妻一区二区三区性色| 日韩成人无码| 国产91影院| V A在线| a'v在线资源| 色色色综合| 亚洲无码99| 日本一级特级毛片视频| av大香蕉| 无码不卡亚洲成?人片| 欧美v日韩v亚洲v最新在线| 99色在线视频| 亚洲婷婷丁香在线| 日本乱人伦片中文三区| 97无码视频在线播放| 丝袜人妻av一区二区| 日韩黄色片子| 超碰色男人操熟女| 26uuu国产日韩综合在线观看| 在线A日本| 午夜影美女日鸡鸡天天视频国产| 乱伦日本色图AⅤ| 久久久久久AⅤ无码免费肉站| 青青操狠狠撩| 精品婷婷| 色欲天天婬色婬香WWW夜色| 国产女s强制榨精视频| 亚洲乱色熟女一区| 萌白酱自拍视频| 97任你吞精| 91操操操操| 一级特黄aaa大片在线观看成人一级片在线观看 | 人人 操人人 操人人| 在线视频免费播放一区| 亚洲午夜av| 男女猛烈无遮掩视频免费软件| 日本狂喷奶水在线播放212| 婷婷激情五月天小说网| www.色99| 免费观看性欧美一级| 人妻乱仑一区二区三区| 六月婷婷综合| 国产女人和拘做爰视频| 中文字幕 国产 精品| 午夜男女爽爽爽影院视频| 特级毛片特黄久久免费看| 极品极品色影院| 国产又黄又粗的视频| 国产综合操逼高清| 92性色国产午夜福利在线661| 国产精品久久久久久久毛片1| 91啪啪| 久草免费福利在线播放| 五月综合久久| 国产AV激情无码久久无码| 中文字幕成人| 国产精品视频麻豆入口| 日本色婷婷| 午夜寂寞欧美| 91久久九九精品国产综合| 亚洲aV性爱| 精品成人亚洲午夜电影| 99∨VTV| 尤物国产一区在线观看| 免费av高清无码| 久久久五月天| 乱伦3P视频| 人妻丰满熟妇一区二区三| 99热久| 久精品无码av一区二免费国产在线观看| 激情小说日韩无码| 久久激情网| 日韩性爱播放| 郑州宾馆老熟女露脸啪啪| 被男人吃奶很爽的毛片| 婷婷五月天小说| 亚洲精品日韩国产欧美| 97在线视频观看网站| 国产成人亚洲精品无码最新在线| 欧美在线观看综合国产| 超碰在线观看av不卡| 国产亚洲深夜激情| 丰满人妻被猛烈进入中| 免费精品无码一级毛片牛牛影视 | 亚洲国产精品99久久久| 老司机午夜精品视频| 婷婷啪啪| www.激情| 亚洲成a人v欧美综合天堂下载| 少妇滛荡视频| 国产18精品亚洲精品| 午夜寂寞欧美| 日韩欧美国产高清视频| 成人免费福利网站国产| 九九探花视频在线观看| 久久久国产亚洲精品系列| 国产精品久久久久亚洲av| 国产毛片在线| 国产亚洲精品农村妇女| 上海一级黄片| 秋霞久久亚洲精品成人| 亚洲成人一区二区精品| 91成人久久| 92人人操人人| 色婷五月| 欧美激情激情xxxx欧美专区| 2024黄色视频| 综合av社区| 97在线观看播放视频| 欧美人与性动交a美精品| 亚洲精品啪视频| 亚洲av乱伦色图网站| 九九精品热| 精品国产三级av韩国在线 | 最新三级网址| 国产精品自拍欧美在线| 噜噜噜无码AV一级一级久久影院| 五月色网| 中文字幕高清精品一区| 免费一级黄色录像影片| a级成人毛片免费视频高清| 无套内射性感少妇视频| 狠狠操狠狠操操| 人人看人人插| 日本高清有码网址视频| 大香蕉九九| 在线看的av| 久久婷婷视频| 精品人妻中文字幕4399| 91狼人| 老司机深夜18禁污污网站|